Klinisk beslutningstagen hos heste med kolik
Kolik er en hyppig årsag til akut dyrlægehjælp hos heste og forekommer med en incidens på 3,5-26 kolikepisoder pr. 100 heste pr. år1–5. Omkring 20 % af de heste, der tilses i praksis, kræver henvisning til yderligere diagnostik og intensiv behandling6, og af disse kræver 7-10 % kirurgisk behandling5.
Den diagnostiske proces i forbindelse med kolik kan være udfordrende, da hestene ofte præsenterer med ensartede kliniske symptomer, selvom de underliggende sygdomme kan være vidt forskellige. Traditionelt inddeles kolik efter behandlingsmulighederne, som spænder fra medicinsk til kirurgisk behandling. Tilstanden kan desuden udvikle sig over tid og gå fra at være medicinsk til at kræve kirurgisk behandling. Diagnosen stilles på baggrund af en klinisk undersøgelse, der inkluderer rektalundersøgelse, anlæggelse af næsesvælgsonde, ultralydsscanning af abdomen, abdominocentese samt relevante blodprøver. På baggrund af fundene stilles en tentativ diagnose, og der træffes beslutning om behandling.
Den komplekse kliniske præsentation betyder, at den kliniske beslutningstagen ikke er lige til. En lang række studier har forsøgt at identificere, hvilke parametre der bedst kan forudsige, om en hest med kolik skal behandles medicinsk eller kirurgisk8–14. En hest med en strangulerende tarmlidelse vil uundgåeligt dø uden operation, mens kirurgisk behandling ikke blot er unødvendig, men også potentielt skadelig hos patienter med akut colitis med kompromitteret kardiovaskulært system.
Flere studier har ligeledes forsøgt at udvikle beslutningstræer til at guide processen. Disse er dog fortsat behæftede med stor usikkerhed og derfor ikke implementeret i praksis7. Det er helt afgørende, at beslutningen om behandling er både hurtig og præcis, både i praksis, hvor det skal vurderes, om hesten skal henvises, og på hospitalet, hvor det skal afgøres, om kirurgi er nødvendig.
Visse lidelser i mave-tarm-kanalen udgør en særlig diagnostisk udfordring, såsom non-strangulerende intestinale infarkter (NSII) forårsaget af Strongylus vulgaris. Non-strangulerende intestinale infarkter præsenterer ofte med mild kolik, feber, nedstemthed og peritonitis kombineret med uspecifikke klinisk-patologiske forandringer15. Tilstanden er derfor vanskelig at skelne fra primær/idiopatisk peritonitis, men behandlingen af de to lidelser er helt forskellig. Primær peritonitis behandles med antibiotika, mens NSII har en meget dårlig prognose ved medicinsk behandling med 100 % mortalitet15,16 . Operation med resektion af det afficerede tarmsegment øger derimod chancen for overlevelse markant16.
På samme måde kan heste med colitis og strangulerende intestinale lidelser præsentere med næsten identiske symptomer, da begge tilstande ofte indebærer svær kolik og tegn på kardiovaskulær kompromittering og/eller shock8,18. Duodenitis-proximal-jejunitis (DPJ) kan ligeledes forveksles med tyndtarmsstrangulation, idet begge tilstande præsenteres med svære koliksymptomer, dilaterede tyndtarme og store mængder refluks19. Fælles for både colitis og DPJ er dog, at de er inflammatoriske lidelser, som bedst behandles medicinsk, selvom den kliniske præsentation minder om en kirurgisk patient.
Anvendelse af biomarkører hos heste med kolik
Biomarkører er et værdifuldt supplement i udredningen af heste med kolik og kan anvendes til både diagnostik, prognosticering og monitorering af sygdomsforløbet. Traditionelle biomarkører såsom blandt andet serum amyloid A (SAA), antallet af hvide blodlegemer (WBC), total protein og hæmatokrit anses i dag som centrale elementer i vurderingen af heste med kolik.
Inflammation, iskæmi eller anden vævsskade medfører frigivelsen af forskellige biomarkører, som efterfølgende kan måles i vævet eller i kropsvæsker såsom blod og peritonealvæske20. Biomarkører kan alene eller i kombination give værdifuld indsigt i sygdommens sværhedsgrad og patofysiologi21–23. Forskning indenfor biomarkører rummer derfor et stort potentiale for at identificere nye markører, der kan anvendes til at optimere diagnostik, prognosticering samt monitorering af sygdommens udvikling og ophør21,23.
Hos mennesker har følgende biomarkører allerede vundet indpas, herunder procalcitonin (PCT), paraoxonase-1 (PON-1) og neutrofil gelatinase-associeret lipocalin (NGAL). Alle tre er associeret med inflammatoriske tilstande såsom sepsis24–28 og inflammatoriske mavetarm sygdomme29–34, men de har samtidig unikke egenskaber, der adskiller dem fra hinanden. Koncentrationen af procalcitonin stiger ved iskæmiske tilstande29,35, PON-1 falder ved oxidativt stress og arteriosklerose36,37, mens NGAL er en hurtig og sensitiv markør for akut nyreskade38,39.
Veterinært er disse tre biomarkører kun undersøgt i et begrænset omfang. Min ph.d.-afhandling har derfor haft til formål at belyse deres potentiale hos heste med kolik, hvoraf det følgende uddrag vil fokusere på NGAL, idet resultaterne fra afhandlingen viste, at denne markør udviste størst klinisk relevans hos heste med kolik.
Neutrofil gelatinase-associeret lipocalin (NGAL)
Materiale og metode
Dette studie inkluderede 270 heste med akut kolik indlagt på Universitetshospitalet for Store Husdyr i perioden 1. januar 2014 til 31. august 2020. Hestene blev inddelt i fire grupper baseret på den patofysiologiske proces: Simpel intestinal obstruktion (n = 43), strangulerende intestinale obstruktion (n = 104), inflammatoriske abdominale lidelser (n = 99) og NSII (n = 24).
Derudover blev 9 raske heste inkluderet som kontrolgruppe. I alt indgik 278 serumprøver og 168 prøver af peritonealvæske i studiet.
Strikte in- og eksklusionskriterier sikrede, at grupperne var veldefinerede, og at der ikke var tvivl om den endelige diagnose. Hver hest indgik kun med én diagnose.
Diagnosen blev stillet på baggrund af den kliniske undersøgelse (temperatur, puls, respirationsrate og abdominal auskultation, fund ved rektalundersøgelse samt mængden af refluks), abdominal ultralydsscanning samt laboratorieresultater. Laboratorieresultaterne omfattede leukocyttal, total protein samt SAA i både blod- og peritonealvæske samt koncentrationen af jern, fibrinogen og laktat i blodet.
Koncentrationen af NGAL blev målt med et kommercielt tilgængeligt enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) kit (BioPorto Diagnostics), som tidligere er valideret til brug hos heste40.
Resultater
Koncentrationen af NGAL var lav i både serum og peritonealvæske hos raske heste samt heste med simple intestinale obstruktioner og strangulerende intestinale obstruktioner. Til gengæld var koncentrationen af NGAL signifikant forhøjet i både serum og peritonealvæske hos heste med inflammatoriske abdominale lidelser og NSII sammenlignet med de øvrige grupper (P < 0,001). I peritonealvæske var koncentrationen af NGAL desuden signifikant højere hos heste med NSII sammenlignet med gruppen af heste med øvrige inflammatoriske abdominale lidelser (P = 0,03), se Tabel 1 og Figur 1.
Tabel 1. Koncentrationen af neutrofil gelatinase-associeret lipocalin (NGAL) i serum og peritonealvæske (median [min-max]) i alle inkluderede grupper af heste.
|
|
Serum NGAL (µg/L) |
Peritonealvæske NGAL (µg/L) |
|
Rask kontrol |
21,0 [4,4-41,9] |
9,5 [5,0-239,1] |
|
Simpel intestinal obstruktion |
28,1 [7,8-95,4] |
13,0 [2,3-226,2] |
|
Strangulerende intestinal lidelse |
34,7 [4,4-519,1] |
38,4 [3,2-1467,0] |
|
Inflammatoriske abdominal lidelse |
171,1 [10,4-4086,0] |
314,1 [0,6-6693,0] |
|
Non-strangulerende intestinal infarkt |
308,0 [29,8-1983,0] |
2163 [489,1-5403,0] |
Figur 1. Koncentrationen af neutrofil gelatinase-associeret lipocalin (NGAL) i serum og peritonealvæske i raske kontroller samt hos heste med forskellige, patofysiologiske typer af kolik. Statistisk signifikante forskelle er markeret med en stjerne (P > 0,05). Genoptrykt med tilladelse.
Diskussion og konklusion
Resultaterne fra disse undersøgelser understøtter, at NGAL fungerer som en inflammationsmarkør hos heste med kolik – på samme måde som det tidligere er vist hos heste med astma41 samt ved naturligt og eksperimentelt induceret septisk arthritis42. Koncentrationen af NGAL var markant højere i både serum og peritonealvæske hos heste med inflammatoriske abdominale lidelser samt NSII. Det var særligt bemærkelsesværdigt, at koncentrationen af NGAL i peritonealvæsken var signifikant højere hos heste med NSII sammenlignet med heste med øvrige inflammatoriske abdominale lidelser, og dette fund indikerer et væsentligt diagnostisk potentiale. Koncentrationen af NGAL i peritonealvæske kan af denne grund muligvis anvendes til at identificere heste med NSII, hvilket er relevant, da denne lidelse klinisk ligner primær peritonitis.
Behandlingsstrategien for de to tilstande er imidlertid markant forskellig, idet heste med NSII vil dø uden kirurgisk resektion af det devitaliserede tarmsegment, mens heste med primær peritonitis kan behandles medicinsk med antibiotika. Da et non-strangulerende intestinalt infarkt i dag ikke kan udelukkes på anden vis, anbefales patienter indlagt med peritonitis på Universitetshospitalet for Store Husdyr rutinemæssigt operation. En forbedret differentiering mellem de to lidelser vil derfor ikke blot styrke den kliniske beslutningstagen, men også forbedre overlevelsen for heste med NSII.
Disse resultater bør følges op af yderligere studier i et større, prospektivt studie. Hvis fremtidige studier bekræfter NGALs diagnostiske egenskaber, bør næste skridt være udviklingen af en klinisk relevant analysemetode. Den nuværende ELISA-baserede metode er laboratorietung, kræver analyse af prøver i større batches, og er derfor ikke egnet til akutte kliniske situationer. Der er i stedet behov for en hurtig og enkel metode, der kan anvendes på enkeltprøver, førend NGAL er anvendelig i praksis43.
Endvidere bør sammenhængen mellem inflammation og akut nyreskade undersøges nærmere i forbindelse med NGAL hos heste. Neutrofil gelatinase-associeret lipocalin er en velkendt og tidlig markør for akut nyreskade hos mennesker38,44, hvor den blandt andet anvendes til at forudsige udviklingen af akut nyreskade hos børn med septisk shock45 og voksne patienter med sepsis, hvor NGAL har vist sig at have både diagnostisk og prognostiske egenskaber i forhold til udviklingen af akut nyreskade46. Tilsvarende er NGAL undersøgt i enkelte studier til diagnosticering af akut nyreskade hos hunde47 og katte48 samt hos heste med mistænkt nyreskade40,49.
Et mindre studie viste desuden, at heste med både forhøjet creatinin og inflammation havde højere koncentration af NGAL end heste med forhøjet creatinin alene, hvilket indikerer en additiv effekt50. Hvis NGAL også viser sig at være en tidlig markør for akut nyreskade hos heste, vil det være af stor klinisk betydning, da den for nuværende bedste markør, creatinin, først stiger, når omkring 75 % af nyrefunktionen er tabt51.
Overordnet konklusion
Identifikation af nye biomarkører har potentiale til at forbedre den kliniske beslutningstagen hos heste med kolik - især i de situationer, hvor der hurtigt skal træffes et valg mellem kirurgisk eller medicinsk behandling. Derudover kan biomarkører, der muliggør en mere præcis prognosticering og monitorering af sygdomsudviklingen, bidrage væsentligt til at forbedre klinisk praksis i fremtiden.
Denne afhandling har undersøgt tre lovende nye biomarkører, hvoraf særligt NGAL viste et klinisk potentiale. For PON-1 og PCT fandtes flere interessante resultater, der dog kræver yderligere undersøgelser, førend den kliniske anvendelighed kan fastslås.
Fremadrettet vil avancerede teknologier såsom proteomics kunne accelerere den indledende fase af forskningen indenfor biomarkører, idet metoden muliggør identifikation og analyse af tusindvis af potentielle markører samtidig52. Hermed åbnes muligheden for, at man i fremtiden identificerer nye biomarkører, som kan bidrage til at forbedre diagnostik, prognosticering og monitorering i klinisk hestepraksis.
